C++中的内存管理,关于堆、栈、全局/static变量区、常量区的实践
C/C++语言存在各种变量,这些变量都是保存在计算机的内存当中,深入的理解各种变量的存储方式有助于写出更好的代码
内容参考http://blog.csdn.net/sunchaohuang/article/details/5842757
1、栈内存。栈内存用来保存需要的时候分配,不需要时释放的变量,例如函数中的一般变量。
#include <iostream> using namespace std; int func() { int i = 10; cout << i << endl; return 0; } int main() { func(); return 0; }
上述函数中的i就是保存在栈内存,只有函数被调用的时候才会被分配空间,用VS2013单步调试功能监控i变量,可以发现,当没执行到函数时,i显示 未定义标识符 "i"
当执行到函数体但是未到定义i的语句时,i被分配内存空间,但是并未初始化,所以i的值是内存中的垃圾信息,数值是任意的
我们走到cout<< i << endl;语句,这时i已经被初始化,可以看到i被初始化为10
到了函数结束,i变成了灰色,不再可用。
下图是调用堆栈的过程,可以用VS自带的工具来查看。
2、堆内存。堆内存是我们手机new出来的,编译器不负责管理这些内存,需要程序自己去释放,当然,程序结束时操作系统也会释放,但是有些操作系统中始终运行的程序如果不释放内存就会耗尽内存,这就是内存泄露。下面动手实践一下,现在把程序改这样
#include <iostream> using namespace std; int* func() { int *a = new int(5); cout << *a << endl; return a; } int main() { cout<<*func()<<endl; return 0; }
可以看出,程序的输出结果仍然是两个5;其实这并不说明new的内存没有被释放,事实上,如果把a指向栈中的地址,会输出同样的信息。例如下面程序
#include <iostream> using namespace std; int* func() { int b = 5; int *a = &b;//new int(5); cout << *a << endl; return a; } int main() { cout<<*func()<<endl; return 0; }
同样会输出两个5。这是因为即使是栈,在没有其他变量占用空间的情况下,内存的值仍是原来的,这也是变量要求初始化的原因。下面我们想办法展示堆内存与栈内存的区别。
#include <iostream> using namespace std; int* func() { int b = 5; int *a = &b;//new int(5); cout << *a << endl; return a; } int func1() { int b = 10; cout << b << endl; return b; } int main() { int *c = func(); //func1();//观察加上与去掉这个函数的结果 cout<<*c<<endl; return 0;
可以看出,加上func1()和去年func1()的结果完全不同,因为func1()中的变量把栈内存中的数值改变了。看下面的程序,这次把a指向了堆内存中的地址
#include <iostream> using namespace std; int* func() { int *a =new int(5); cout << *a << endl; return a; } int func1() { int b = 10; cout << b << endl; return b; } int main() { int *c = func(); //func1();//观察加上与去掉这个函数的结果 cout<<*c<<endl; return 0; }
可以看出,这次输出的结果是5,10,5,这就证明了堆内存不会被程序自动释放。如果把func()改在这样,程序就会不能正常运行。
int* func() { int *a =new int(5); cout << *a << endl; delete a; return a; }
3、全局/static变量。全局/static变量被分配到同一块内存中,在VS2013中,全局变量在程序开始运行时就会被分配空间。,而static变量测在函数被调用时分配空间。
#include <iostream> using namespace std; int var = 16; int func() { static int b = 25; cout << b << endl; return b; } int main() { func(); cout << var << endl; return 0; }
4、我们再来看看常量。常量被分配在一个特殊的内存空间。